中文名:磺化CY5-NHS(磺化花菁5琥珀酰亚胺酯、水溶性CY5活性酯)
英文名:Sulfo-Cyanine5 NHS ester(简称Sulfo-CY5-NHS、Sulfo-Cy5 NHS、Sulfo-Cy5 SE)
CAS号:2230212-27-6(常规钠盐形式);146368-14-1(N-乙基形式)
分子式:C₃₆H₄₂KN₃O₁₀S₂(钠盐形式)
分子量:779.96
一、分子结构与基础信息
本品属于花菁染料(Cyanine)家族,是CY5近红外荧光染料经磺化修饰并引入N-羟基琥珀酰亚胺酯(NHS ester)的水溶性活性衍生物,核心结构为CY5荧光母核、磺酸基团(-SO₃⁻)与NHS活性酯基团(-CO-NHS),通过柔性连接臂形成稳定共轭体系,兼具优异近红外荧光性能、高水溶性与高反应活性。其磺化修饰赋予分子强负电荷,显著提升水相分散性,有效减少与生物分子的非特异性结合,同时保留NHS活性酯的高反应活性,在ChemicalBook中归类为化学试剂下的荧光染料、生命科学用试剂品类,是水相体系生物分子标记的理想材料,广泛应用于蛋白、抗体、多肽等标记场景[1][4]。
二、物理化学特性
外观为深蓝色固体粉末,对光敏感、易吸潮;水溶性极佳,可直接溶于水、PBS缓冲液等水相体系,也易溶于DMSO、DMF等极性有机溶剂,无需有机助溶剂辅助溶解[1][7];最大激发波长约646-649nm,最大发射波长约662-672nm,处于近红外区域,组织穿透力强、背景荧光极低,消光系数高达271000 L·mol⁻¹·cm⁻¹,荧光量子产率约0.28,光稳定性优异,在pH 4-10范围内光学性能稳定,可有效规避生物体系自身荧光干扰,适配常规近红外检测设备[1][7]。
三、反应特性与应用
其NHS活性酯基团对氨基具有高度选择性,在弱碱性(pH 7.0-8.5)条件下,可与蛋白质、抗体、多肽及氨基修饰核酸等生物分子的伯氨基(-NH₂)发生亲核取代反应,形成稳定酰胺键,反应条件温和、专一性强,不干扰目标分子生物活性,且不与羟基、硫醇等基团发生非特异性反应[2][6]。因优异的水溶性和生物相容性,无需使用有机共溶剂,可避免有机溶剂对生物样品的损伤,主要应用于水相体系中的蛋白/核酸荧光标记、抗体偶联、活细胞示踪、免疫荧光染色、荧光原位杂交、流式细胞术、生物传感等科研场景,可与其他荧光染料联用实现多通道检测[3][5]。
四、质量与使用提示
科研级纯度≥95%(HPLC检测),部分高纯级可达98%,干燥失重≤1.0%,无蛋白酶、核酸酶等杂质[1][8];短期可2-8℃干燥避光保存,长期建议-20℃避光、干燥密封保存,保质期可达24个月,避免反复冻融,室温运输不超过3周[7][11];NHS活性酯基团对湿度敏感,水溶液易水解,建议现配现用,若用DMSO配制母液,可在-20℃避光保存2周[11];使用前需将产品置于室温回温至少20分钟,标记反应需使用不含氨基的缓冲体系(如PBS、HEPES缓冲液),避免使用Tris、甘氨酸等含伯胺、仲胺的缓冲液及高浓度咪唑,以防影响反应效率[1][8];操作时需避光防潮,佩戴防护装备,避免接触皮肤与黏膜,标记反应全程避光,防止荧光光漂白[8][11];反应后可通过透析、凝胶过滤或HPLC去除未反应的活性酯及副产物,优化标记效果;本品仅限科研使用,禁止用于临床诊断、治疗及其他非科研用途。